Розрахунок вітрогенератора Що потрібно враховувати?

Перш ніж купувати або самостійно виготовляти вітроустановку, необхідно зробити деякі розрахунки. Особливих труднощів тут немає, проте розрахунок вітрогенератора має свої особливості, на яких загострити увагу в цій статті. В даному випадку розрахунок вітроустановки передбачає правильний розрахунок потужності вітрогенератора в залежності від швидкості вітру і діаметра лопатей генератора. Чітке розуміння того, від чого залежить потужність вітрогенератора, дозволить заощадити гроші при його покупці.

Розрахунок потужності вітрогенератора

В першу чергу необхідно визначитися з потужністю навантаження, яку буде забезпечувати вітрогенератор. Тобто зрозуміти, скільки він взагалі повинен виробляти електроенергії на добу або в місяць, рік. Щоб живити будинок знадобиться досить потужний вітряк, який буде коштувати поки ще астрономічну суму за нашими мірками. Тому, як правило, виділяють деяку потужність, з якою справився б невеликий вітрогенератор, тобто використовують його як додаткове джерело постачання. щоб зробити розрахунок потужності вітрогенератора, потрібно визначити потужність повітряного потоку. У спрощеному варіанті потужність повітряного потоку розраховується за формулою:

P = k · R · V³ · S / 2,

де

• k = 0,2 ÷ 0,5 коефіцієнт ефективності турбіни, що враховує неможливість роботи установки на 100%;
• R - щільність повітря, кг / м³. При нормальних умовах приймають рівною 1,225 кг / м³;
• V - швидкість потоку повітря, м / с;
• S = пD² / 4 - площа вітрового потоку, м².

При швидкості 5 м / с і діаметрі лопатей 1 м (P = 0,25 · 1,225 · 5³ · 3,14 · 1/4 = 30,05 Вт) генератор зможе видати лише 30 Вт потужності.

Припустимо, нам необхідно забезпечити невелике навантаження в кілька кВт і середньодобовим споживанням 30 кВт · год за допомогою вітрогенератора, а швидкість вітру на місцевості, де передбачається установка, дорівнює 5 м / с. В цьому випадку забезпечити таке навантаження здатний генератор потужністю 1,25 кВт, що працюють 24 години на добу. Виходячи з таблиці 1, забезпечити потужність 1,25кВт (+1250 Вт) може вітрогенератор з діаметром лопатей 9 м, при швидкості 8 м / с - генератор з діаметром 5 м. І т.д. Тобто в таблиці наочно показано, що вироблення ел. енергії за допомогою вітряків безпосередньо залежить від діаметру лопатей і швидкості вітру.

Звідси випливає висновок: при покупці вітрогенератора заданої потужності ще немає гарантії, що він буде її виробляти. При зниженні швидкості вітру потужність буде знижуватися, однак збільшення діаметра лопатей дозволить виробляти необхідну потужність і при зниженій швидкості вітру.

Таблиця 1. Залежність потужності вітрогенератора від швидкості вітру і діаметра лопатей.

У мережі можна зустріти ще кілька спрощених формул по розрахунку вітрогенераторів. Результати трохи різняться, але в принципі їх можна використовувати. Найчастіше невеликі вітрогенератори виготовляють самостійно, без розрахунків. У наступних статтях розглянемо інші елементи вітроустановок, а також їх самостійне виготовлення. Для того щоб визначити швидкість вітру в своєму регіоні, можна звернутися в метеослужби, зустрічаються довідкові дані і в інтернеті. Річне розподіл швидкості вітру в Білорусі на рівні 10 -12 метрів наочно видно на цьому зображенні.

Це цікаво:

Швидко і просто робимо сонячні батареї своїми руками
Чи можливо зробити біогазову установку своїми руками